[其他]溫度測(cè)量器件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86107606
• 申請(qǐng)日: 1986-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN86107606A
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·達(dá)爾·梅伊斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏化學(xué)公司
• 主分類號(hào): G01K7/02
• 分類號(hào): G01K7/02;G01K1/16
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 盧寧,包冠乾

本發(fā)明涉及一種測(cè)量容器內(nèi)的流體環(huán)境的溫度的器件和方法。

全輻射高溫計(jì)一測(cè)溫目標(biāo)管組合體和由套管保護(hù)的熱電偶通常用作測(cè)量反應(yīng)釜中溫度的傳感器。熱電偶，它的保護(hù)套管和測(cè)溫目標(biāo)管必須由在置于暴露在外的反應(yīng)條件下賦有可接受的壽命的材料構(gòu)成。如果反應(yīng)溫度十分高，如水煤漿不完全氧化的情況下溫度可達(dá)3000°F（1649℃），溫度傳感器的上述部分，不管用什么材料，在反應(yīng)條件下，能指望的壽命是有限的，即200至300小時(shí)。然而，有可能延長(zhǎng)這些部件的使用壽命，也就是用周期性測(cè)溫和在不測(cè)溫時(shí)將部件從反應(yīng)釜及其流體環(huán)境中取出的辦法來延長(zhǎng)工作時(shí)數(shù)，也就是說超過了工作時(shí)數(shù)，這些部件仍可使用。這樣的取出是很化時(shí)間的，因?yàn)闇囟葴y(cè)量要求經(jīng)常進(jìn)行，如每半小時(shí)測(cè)一次，可以對(duì)它這樣評(píng)價(jià)即取出企圖要保護(hù)的部件是消耗人工的，故在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。

本發(fā)明提供了為周期性測(cè)量容器中的流體環(huán)境溫度的器件和操作法，該器件和操作法減少了在操作中對(duì)人工的需求，本發(fā)明還提供了一種為置換用于監(jiān)測(cè)在容器中進(jìn)行的過程的溫度傳感器而不需將過程停止的器件和操作方法。

本發(fā)明提供了測(cè)量容器內(nèi)流體環(huán)境溫度的器件，上述器件包括：

（a）一個(gè)腔體，它與容器密封聯(lián)接并開口于容器內(nèi)以形成一個(gè)容納上述流體環(huán)境的一部分的一個(gè)小室;（b）一個(gè)溫度傳感器，它可以在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，靠在上述第一位置，（ⅰ）上述溫度傳感器至少有一部分是在上述腔體之內(nèi)，和（ⅱ）上述溫度傳感器是不與上述流體環(huán)境的其余部分接觸，而靠在上述第二位置，（ⅲ）上述溫度傳感器至少有部分是在上述腔體的外邊并與上述流體環(huán)境的上述的其余部分接觸以致可獲得上述的溫度測(cè)量;（c）當(dāng)上述溫度傳感器在上述第一位置和上述第二位置之間移動(dòng)時(shí)，為防止在上述流體環(huán)境的上述部分與上述流體環(huán)境的上述其余部分之間的大量的對(duì)流運(yùn)動(dòng)而設(shè)的器具;和（d）維持上述腔體內(nèi)的上述流體環(huán)境的上述部分的溫度低于上述流體環(huán)境的其余部分的溫度的裝置。

本發(fā)明的器件以開口于容器內(nèi)部的腔體為特色，該腔體容納了容器的流體環(huán)境的一部分（為方便起見，在腔體內(nèi)的流體環(huán)境部分稱為腔體流體環(huán)境，而在容器中的其余的流體環(huán)境稱為容器流體環(huán)境）腔體可以是任何的合適的形狀，其尺寸是依能容納一支可移動(dòng)的溫度傳感器而定，在下文中將描述之，故在溫度傳感器相對(duì)于腔體移動(dòng)時(shí)，腔體可不與傳感器接觸。起初，腔體流體環(huán)境將需要被冷卻到一個(gè)溫度，使該溫度不至于對(duì)傳感器的工作壽命起不利的影響。這種冷卻是用了和腔體相結(jié)合的冷卻機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。由于腔體的流體環(huán)境的溫度要比容器流體環(huán)境溫度低些，腔體的方位必須確定以使在兩個(gè)環(huán)境之間不發(fā)生由于它們的密度差引起的自然對(duì)流。于是，腔體應(yīng)該定向使腔體內(nèi)的流體環(huán)境不會(huì)由于重力作用而流出腔體。為了至少有一部分最接近容器流體環(huán)境，腔體具有園柱形狀被認(rèn)為是方便而可優(yōu)先考慮的。

為了防止較冷的腔體流體環(huán)境與容器流體環(huán)境之間的顯著的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，腔體具有與此有關(guān)的結(jié)構(gòu)。通過將這類對(duì)流運(yùn)動(dòng)減至最低程度而且在某些情況下全部阻止該對(duì)流運(yùn)動(dòng)，在該兩個(gè)流體環(huán)境之間幾乎沒有什么傳熱。然而，由于輻射和/或?qū)幔詴?huì)有一些熱量從容器內(nèi)部傳到腔體的流體環(huán)境。這部分傳熱應(yīng)予以關(guān)注，可連續(xù)使用冷卻機(jī)構(gòu)以維持腔內(nèi)流體環(huán)境溫度在所要求的水平。一種較好的冷卻機(jī)構(gòu)是一個(gè)夾套，大約至少是腔體的一部分，該部分的夾套裝載著循環(huán)著的傳熱介質(zhì)，諸如鹽水，淡水或蒸汽。

本發(fā)明的器件中的溫度傳感器是在第一位置和第二位置間可移動(dòng)的。第一位置定位于使溫度傳感器至少有一部分在腔體內(nèi)并使整個(gè)溫度傳感器不與容器的流體環(huán)境接觸。第一位置是在兩次溫度測(cè)量之間的期間被使用，并且正如前面討論過的，為溫度傳感器提供一個(gè)冷卻的地點(diǎn)。第二位置定位于使溫度傳感器至少有一部分在腔體的外邊并且與容器內(nèi)的流體環(huán)境接觸，并在實(shí)現(xiàn)這類環(huán)境溫度的測(cè)量時(shí)使用。

溫度傳感器最好是一種保護(hù)套管一熱電偶的組合件或是全輻射高溫計(jì)一測(cè)溫目標(biāo)管的組合件。用套管保護(hù)的熱電偶可以是常規(guī)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)包括一根細(xì)長(zhǎng)的管子，在它的探頭的里面含有熱電偶的結(jié)點(diǎn)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。該結(jié)點(diǎn)和它相連的導(dǎo)線用粉末陶瓷材料以常規(guī)的方法固定在管子內(nèi)部。熱電偶的另一結(jié)點(diǎn)位于細(xì)長(zhǎng)的管子的另一端并以導(dǎo)線與上面所說的第一結(jié)點(diǎn)相連。它的位置一般在管子的外部。

全輻射高溫計(jì)一測(cè)溫目標(biāo)管組件包括一根空心的細(xì)長(zhǎng)目標(biāo)管和一只輻射高溫計(jì)，它通過管子的內(nèi)部，觀察到管子的探測(cè)端。全輻射高溫計(jì)在任何時(shí)刻都不與流體環(huán)境接觸。

在上面的兩種實(shí)例中，當(dāng)溫度傳感器處于第二位置時(shí)細(xì)長(zhǎng)管子的探頭便是與容器流體環(huán)境接觸的溫度傳感器的那部分。